干细胞具有多能性,即维持自我更新并分化为三胚层衍生组织的能力。传统观点认为,干细胞多能性是一种单一的高阶基态,随着分化启动而逐渐丧失。然而,2008年10月31日发表于《细胞》(Cell)的研究表明,实际上存在多个这样的基态,每个基态都具有独特的分子和生物学特性。
在本期封面文章中,Yu-Fen Chou等科学家证明,干细胞能够从一个基态转化为另一个基态,这一过程很大程度上取决于细胞生长因子微环境。多能干细胞系可由囊胚产生,最终形成胚胎干细胞系(ES细胞系);另一部分多能干细胞来源于上胚层,最终形成上胚层干细胞系(EpiSCs系)。ES细胞和EpiSCs细胞在维持多能状态所需的生长因子方面表现出显著差异。这两种干细胞在分子和功能上的差异表明,组织来源和生长因子环境对决定干细胞类型至关重要。
此外,研究小组进一步探讨了组织来源和生长因子如何影响干细胞的多能状态。他们证实,从小鼠囊胚中可分离出具有独特功能和分子特性的新干细胞系,而生长因子培养环境和细胞间相互作用在确定独特且稳定的干细胞基态中发挥关键作用。
(《细胞》(Cell),Volume 135, Issue 3, 449-461, 31 October 2008,Yu-Fen Chou, Niels Geijsen)